IT202000031802A1 - Electrolyser for electrochlorination processes and a self-cleaning electrochlorination system elettrolizzatore per processi di elettroclorazione e sistema di elettroclorazione autopulente - Google Patents

Electrolyser for electrochlorination processes and a self-cleaning electrochlorination system elettrolizzatore per processi di elettroclorazione e sistema di elettroclorazione autopulente Download PDF

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Fabio Timpano
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Description

TRADUZIONE
Della Domanda di Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:
?ELETTROLIZZATORE PER PROCESSI DI ELETTROCLORAZIONE E SISTEMA DI ELETTROCLORAZIONE AUTOPULENTE?
DESCRIZIONE CAMPO TECNICO DELL?INVENZIONE
L'invenzione concerne un elettrolizzatore di clorurazione operante in condizioni di inversione di polarit?, un metodo per la sua realizzazione ed un sistema di elettroclorazione autopulente.
CONTESTO DELL?INVENZIONE
I processi di elettroclorazione consistono nella produzione di ipoclorito in acqua salata tramite una reazione elettrolitica. L'ipoclorito di sodio risultante pu? essere sfruttato in una variet? di applicazioni riguardanti la disinfezione e l'ossidazione dell'acqua, come il trattamento dell'acqua per l'acqua potabile, le piscine o il controllo microbiologico nelle torri di raffreddamento.
L'ipoclorito di sodio ? efficace contro batteri, virus e funghi e ha il vantaggio che i microrganismi non possono sviluppare resistenza ai suoi effetti.
Contrariamente al cloro gassoso o in pastiglie, che possono essere aggiunti all'acqua per ottenere risultati simili, nei processi di elettroclorazione la sostanza chimica attiva viene prodotta in loco, evitando cos? problemi di trasporto, ambientali e / o di stoccaggio. Il processo viene effettuato applicando una opportuna corrente ad una cella elettrolitica comprendente almeno due elettrodi e un elettrolita contenente salamoia, ovvero una miscela di sale e acqua a concentrazioni variabili a seconda dell'applicazione. Il risultato della reazione elettrochimica ? la produzione di ipoclorito di sodio e gas idrogeno.
In passato in questo tipo di celle sono stati usati con successo come anodo elettrodi di titanio provvisti di composizioni di rivestimento attivo contenenti miscele di metalli nobili e valvola, in particolare metalli di transizione rari dal gruppo del platino. Nel tempo, tuttavia, l?elettrodo sviluppa incrostazioni sulla sua superficie attiva, che influiscono negativamente sull?efficienza di produzione di ipoclorito della cella.
Per prevenire/ridurre la formazione di incrostazioni, un?inversione periodica di polarit? pu? essere applicata agli elettrodi in modo da promuovere la loro auto-pulizia. Invertire la polarit? riduce inoltre il ponte ionico tra gli elettrodi e pu? prevenire il consumo disuguale dell?elettrodo.
In condizioni di inversione di polarit?, in cui ciascun elettrodo lavora alternativamente come catodo e come anodo, alcuni elementi usati occasionalmente nella composizione di rivestimento attivo diventano instabili e si dissolvono nell?elettrolita dopo alcuni cicli di inversione, portando quindi a durate dell?elettrodo inadeguate.
In generale, l'inversione di polarit? ? un'operazione dannosa per il rivestimento attivo dell'elettrodo, provocandone rapidamente la disattivazione per delaminazione.
Per ridurre questi problemi, ? necessario fornire agli elettrodi bipolari utilizzati in condizioni di inversione di polarit? un carico di rivestimento molto pi? elevato rispetto a quando ciascun elettrodo funziona solo come anodo o catodo. In generale, la durata dell'elettrodo dipende dalla frequenza di inversione di polarit? e dal carico di rivestimento.
L'aumento del carico di rivestimento influisce negativamente sul costo degli elettrodi, sia in termini di quantit? di materiali che su un processo di produzione pi? lungo. Inoltre, poich? molte composizioni di rivestimento attivo si basano su metalli di transizione rari, che presentano una scarsa disponibilit?, l'aumento del carico peggiora anche qualsiasi problema di approvvigionamento correlato.
? desiderabile avere elettrodi auto-pulenti per sistemi di elettroclorazione che esibiscano durate e efficienza migliorate in un ampio spettro di possibili applicazioni e condizioni operative, e possibilmente mantenendo costi di produzione ridotti. ? inoltre desiderabile usare tali sistemi di elettroclorazione in piscine a salinit? normale e bassa, ovverosia piscine che operino a livelli di sale uguali o al di sotto di 6 g/l (tipicamente 0,5-2,5 g/l NaCl in applicazioni a bassa salinit? e 2,5-4 g/l NaCl in applicazioni a salinit? normale). RIASSUNTO DELL?INVENZIONE
La presente invenzione riguarda un elettrolizzatore di clorurazione comprendente un alloggiamento provvisto di un ingresso ed un?uscita adatti alla circolazione di salamoia e almeno una coppia di elettrodi bipolari disposti l?uno di fronte all?altro e posizionati all?interno di detto alloggiamento. Ciascun elettrodo bipolare comprende: (i) un substrato di metallo valvola; (ii) un rivestimento attivo comprendente almeno uno strato di una composizione catalitica comprendente rutenio e titanio disposto sopra detto substrato; (iii) un rivestimento esterno comprendente almeno uno strato di una composizione comprendente ossidi di tantalio, niobio, stagno, o loro combinazioni, e disposto sopra detto rivestimento attivo. Sotto un altro aspetto, la presente invenzione riguarda un sistema autopulente di elettroclorazione comprendente: (i) l?elettrolizzatore di clorurazione descritto sopra; (ii) un elettrolita comprendente una soluzione di salamoia 1-30 g/l di NaCl circolante all?interno di detto elettrolizzatore; (iii) un sistema elettronico per invertire periodicamente la polarit? della coppia di elettrodi bipolari collegati elettronicamente allo stesso e posizionato all?esterno dell?alloggiamento dell?elettrolizzatore.
Sotto un altro aspetto, la presente invenzione riguarda un metodo per la produzione dell?elettrolizzatore di clorurazione secondo l?invenzione.
Sotto un altro aspetto, la presente invenzione riguarda l?uso dell?elettrolizzatore di clorurazione descritto sopra in piscine a salinit? normale e bassa per la disinfezione dell?acqua mediata da ipoclorito.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
Sotto un aspetto, la presente invenzione riguarda un elettrolizzatore di clorurazione comprendente: un alloggiamento provvisto di un ingresso ed un?uscita adatti alla circolazione di salamoia e almeno una coppia di elettrodi bipolari disposti l?uno di fronte all?altro e posizionati all?interno di detto alloggiamento, in cui ciascun elettrodo bipolare di detta coppia comprende: (i) un substrato di metallo valvola; (ii) un rivestimento attivo comprendente almeno uno strato di una composizione catalitica comprendente rutenio e titanio disposto sopra detto substrato; (iii) un rivestimento esterno comprendente almeno uno strato di una composizione comprendente ossidi di tantalio, niobio, stagno, o loro combinazioni, e disposto sopra detto rivestimento attivo.
L?elettrolizzatore di clorurazione secondo l?invenzione pu? essere usato per la disinfezione dell?acqua mediata da ipoclorito in una variet? di applicazioni, come piscine, disinfezione di acque reflue (come il trattamento dell?acqua municipale, trattamento di acque nere e grigie, clorurazione di acqua di mare, ?).
Pu? essere vantaggiosamente fatto funzionare in condizioni di inversione di polarit?, pertanto assicurando l?auto-pulizia degli elettrodi e evitando la formazione di incrostazioni. Ciascun elettrodo della coppia pu? essere rivestito su uno o entrambi i lati. Come consuetudine, i due elettrodi opposti dovrebbero essere disposti in modo da avere i lati rivestiti disposti l?uno di fronte all?altro.
L?elettrolizzatore di clorurazione pu? comprendere una pluralit? di coppie di elettrodi, risultando in un pacchetto di elettrodi rivestiti disposti sostanzialmente paralleli gli uni agli altri.
L?alloggiamento dovr? essere progettato in modo da permettere di connettere elettricamente la coppia (le coppie) di elettrodi bipolari ad un generatore di elettricit? esterno. Il generatore di elettricit? pu? essere vantaggiosamente provvisto di un sistema per invertire la polarit? degli elettrodi ad una frequenza predefinita, di solito nell?intervallo di 30 minuti ? 10 ore, a seconda dell?applicazione e delle condizioni di funzionamento, come i contaminanti dell?acqua e la durezza dell?acqua, come ben noto nel campo.
Il substrato di metallo valvola pu? essere di qualsiasi geometria normalmente usata nel campo, come per esempio, ma non limitata a: una lastra, lamiera forata, rete, feritoia. Preferibilmente, il substrato ? in titanio per la sua durevolezza, costo e facilit? di preparazione della superficie.
Prima di applicare il rivestimento attivo, il substrato dovrebbe preferibilmente essere pulito, sabbiato e attaccato con acido per assicurare un?adeguata adesione.
Il rivestimento attivo pu? essere disposto direttamente sopra il substrato di metallo valvola, usando tecniche di verniciatura a rullo, spazzolatura e spruzzatura. Alternativamente, l?invenzione rivendicata permette che un rivestimento intermedio sia interposto tra il substrato e il rivestimento attivo, per esempio per migliorare l?adesione del rivestimento attivo. In questo caso, il secondo dovr? essere considerato ancora come disposto sopra il substrato, anche se indirettamente.
Secondo una forma di realizzazione, la composizione catalitica dell?elettrolizzatore di clorurazione secondo l?invenzione comprende 25%-45% di rutenio e 55%-75% di titanio espresso in percentuale in peso rispetto agli elementi.
Secondo un?altra forma di realizzazione, la composizione catalitica pu? opzionalmente comprendere 2%-5% di elementi dopanti selezionati dal gruppo che consiste di scandio, stronzio, afnio, bismuto, zirconio, alluminio, rame, rodio, iridio, platino, palladio e le loro combinazioni reciproche. Questi droganti possono vantaggiosamente contribuire a migliorare la durezza e l?efficienza di cloro libero disponibile dell?elettrolizzatore di clorurazione.
L?applicazione di un rivestimento esterno isolante di ossidi di tantalio, niobio o stagno (in combinazione o separatamente) sul rivestimento attivo secondo una qualsiasi delle forme di realizzazione di cui sopra permette, per una data durata target dell?elettrodo, di ridurre il carico di Ru fino al 38%, senza influenzare l?efficienza.
La riduzione del carico di Ru offre un vantaggio significativo a causa della sua scarsit? e i conseguenti problemi di approvvigionamento e costo, specialmente in confronto agli ossidi metallici utilizzati nella composizione di rivestimento esterno della presente invenzione. Gli inventori hanno trovato che un rivestimento esterno di ossido di stagno funziona particolarmente bene nell?esecuzione dell?invenzione, poich? Sn sembra formare un ossido che permette una migliore diffusione di ioni Cl<- >verso lo strato attivo rispetto a Ta o Nb. Lo strato esterno di Sn forma inoltre una superficie con meno spaccature, a causa della sua minore tendenza a formare dislocazioni, che causano le tipiche spaccature che possono essere osservate ad esempio su una superficie di ossido di tantalio. Una superficie con meno spaccature impedisce che l?elettrolita dissolva la porzione instabile dello strato attivo.
In un?ulteriore forma di realizzazione, il rivestimento esterno ? preferibilmente sufficientemente sottile, tra 0,5-7 micron, poich? pu? contribuire a preservare l?efficienza di cloro libero disponibile (FAC) dello strato attivo.
Secondo una qualsiasi delle forme di realizzazione di cui sopra, il rivestimento attivo pu? avere un carico di rutenio di 1-30 g/m<2>, che pu? andare bene sia per applicazioni con salinit? superiore a 6 g/l (ma preferibilmente al di sotto di 30 g/l), come applicazioni per cloratori di acqua di mare, e per applicazioni con salinit? inferiore a 6 g/l, come 0,5-4 g/l delle piscine. In applicazioni in piscina, il rivestimento esterno ha un carico totale preferito di 2-6 g/m<2>. Senza limitare l?invenzione ad una particolare teoria, il rivestimento esterno secondo la presente invenzione forma una rete piuttosto che una barriera: ci? riduce il logoramento meccanico della superficie del rivestimento attivo dovuto alla frizione delle bolle e mantiene il materiale parzialmente disciolto quando avviene l?inversione di polarit?, quindi prevenendo la delaminazione del rivestimento e la dissoluzione del rutenio e altri droganti opzionali nell?elettrolita. Allo stesso tempo, la porosit? e sottigliezza del rivestimento esterno permettono all?elettrolita di raggiungere i centri catalitici del rivestimento attivo.
Sotto un altro aspetto, l?invenzione riguarda un sistema autopulente di elettroclorazione comprendente: (i) l?elettrolizzatore di clorurazione descritto sopra; (ii) un elettrolita comprendente una soluzione di salamoia 1-30 g/l di NaCl circolante all?interno di detto elettrolizzatore; (iii) un sistema elettronico per invertire periodicamente la polarit? degli elettrodi bipolari dell?elettrolizzatore, il sistema elettronico essendo preferibilmente posizionato fuori dall?alloggiamento dell?elettrolizzatore e connesso elettronicamente agli elettrodi bipolari.
Il sistema elettronico per l?inversione periodica della polarit? degli elettrodi bipolari ? fornito di un orologio interno che permette di invertire la polarit? degli elettrodi bipolari a intervalli di tempo predefiniti, nell?intervallo di 30 min ? 10 ore.
In applicazioni in piscina, gli inventori hanno osservato che il sistema auto-pulente di elettroclorazione secondo l?invenzione funziona particolarmente bene quando il sistema elettronico inverte la polarit? della coppia di elettrodi bipolari a intervalli predefiniti di 1-4 ore.
Un pacchetto comprendente 5-15 elettrodi bipolari connessi in parallelo ? stata trovata utile nell?esecuzione dell?invenzione.
Il sistema elettronico secondo l?invenzione pu? vantaggiosamente funzionare ad una densit? di corrente di circa 200-400 A/m<2>.
Sotto un altro aspetto, l?invenzione riguarda un metodo per la produzione dell?elettrolizzatore di clorurazione descritto sopra, comprendente la fase di fabbricazione di ciascun elettrodo dell?almeno una coppia di elettrodi bipolari secondo i seguenti passaggi sequenziali:
a) applicare una composizione attiva di rivestimento comprendente precursori di rutenio e titanio ad un substrato di metallo valvola cos? da ottenere un substrato rivestito; b) cuocere il substrato rivestito per 2-10 minuti ad una temperatura di 450-550?C;
c) ripetere le fasi a) e b) fino ad ottenere il carico di rutenio desiderato;
d) applicare una soluzione di rivestimento esterno comprendente precursori di tantalio, niobio, stagno, o loro combinazioni al substrato rivestito;
e) cuocere il substrato rivestito per 2-10 minuti ad una temperatura di 450-550?C;
f) ripetere le fasi d) e e) fino ad ottenere il carico desiderato di tantalio, niobio, stagno, o loro combinazione;
g) effettuare un trattamento termico finale ad una temperatura nell?intervallo di 450-550?C.
I precursori di rutenio e titanio e i precursori di tantalio, niobio, o stagno sono composti selezionati nel gruppo che consiste di metossidi, etossidi, propossidi, butossidi, cloruri, nitrati, ioduri, bromuri, solfati o acetati dei metalli e loro miscele.
Opzionalmente dopo il passaggio a) e/o dopo il passaggio d), il substrato rivestito pu? essere asciugato all?aria per 2-10 minuti ad una temperatura di 20-80?C.
In generale, l?elettrolizzatore di clorurazione secondo l?invenzione, in particolare con riferimento all?architettura degli elettrodi bipolari, pu? essere impiegato con successo in tutte le applicazioni per produzione di ipoclorito che subiscono inversione di polarit?, per ridurre il carico di metallo nobile del rivestimento attivo o mostrare durate prolungate se lo stesso carico viene applicato, senza compromettere l?efficienza FAC.
Gli inventori hanno trovato che l?elettrolizzatore di clorurazione funziona particolarmente bene in applicazioni per piscina, lavorando ad una salinit? di 0,5-4 g/l.
Sotto un ulteriore aspetto, la presente invenzione ? diretta all?uso dell?elettrolizzatore di clorurazione secondo l?invenzione in piscine a salinit? normale e bassa per la disinfezione dell?acqua mediata da ipoclorito, ad esempio per uso in piscine lavorando a livelli di sale uguali o al di sotto di 6 g/l (tipicamente 0,5-2,5 g/l NaCl in applicazioni a bassa salinit? e 2,5-4 g/l NaCl in applicazioni a salinit? normale).
Gli esempi che seguono sono inclusi per dimostrare particolari modi di mettere in pratica l?invenzione, la cui praticabilit? ? stata largamente verificata nell?intervallo di valori rivendicati.
Dovrebbe essere apprezzato dagli esperti nel ramo che l?equipaggiamento, le composizioni e le tecniche divulgate nel seguito rappresentano equipaggiamento, composizioni e tecniche che gli inventori hanno scoperto funzionare bene nella pratica dell?invenzione; tuttavia, gli esperti nel ramo dovrebbero riconoscere, alla luce della presente divulgazione, che molti cambiamenti possono essere apportati alle specifiche forme di realizzazione che sono divulgate comunque ottenendo un risultato similare o uguale senza discostarsi dall?ambito dell?invenzione.
PREPARAZIONE DELL?ESPERIMENTO
In tutti i campioni di elettrodo usati nei seguenti ESEMPI e CONTROESEMPI, il substrato di metallo valvola di una coppia di elettrodi bipolari ? stato prodotto a partire da una lastra di titanio di grado 1 di misure 100 mm x 100 mm x 1 mm, sgrassata con acetone in un bagno ad ultrasuoni, e successivamente sottoposta a sabbiatura e completo attacco con HCl a ebollizione alla concentrazione del 22%.
La soluzione catalitica utilizzata per la preparazione dell?elettrodo dei campioni E1, E2a, E2b, e dei campioni C1-C3 ? stata ottenuta dissolvendo sali di cloruri di rutenio e titanio in HCl acquoso al 10%, in un rapporto di Ru:Ti pari a 28:72 in percentuale in peso riferita agli elementi, con una concentrazione finale di rutenio in ciascuna soluzione catalitica pari a 45 g/l. Le soluzioni cos? preparate sono state agitate per 30 minuti.
In tutti gli elettrodi campione E1, E2a, E2b, C1-C3 il substrato di titanio ? stato rivestito con la soluzione catalitica descritta sopra, usando un applicatore a spazzola con un tasso di guadagno di 0,8 g/m<2 >di rutenio.
Dopo l?applicazione di ciascun rivestimento i campioni sono stati cotti ad una temperatura di 500-550?C per 10 minuti.
La procedura di rivestimento di cui sopra ? stata ripetuta per ciascun campione E1, E2a, E2b, C1-C3 fino all?ottenimento di un carico totale di rutenio secondo la TABELLA 1 qui sotto:
TABELLA 1
ESEMPIO 1
Il campione E1 risultante dalla PREPARAZIONE DELL?ESPERIMENTO ? stato ulteriormente rivestito con un rivestimento esterno ottenuto da una soluzione di Sn acetato diluita con acido acetico fino all?ottenimento di una concentrazione finale di 40 g/l. La soluzione di rivestimento esterno ? stata applicata in 4 strati mediante spazzola, con un carico totale di Sn di 4,5 g/m<2>. Dopo ciascuno strato, il campione ? stato successivamente cotto ad una temperatura di 500-550?C per 10 minuti.
Dopo l?ultimo strato, il campione ? stato sottoposto da un trattamento post-cottura per 3 ore ad una temperatura di 500-550?C.
L?elettrodo campione E1 ? stato testato secondo la seguente procedura di test accelerato: una coppia di campioni di elettrodo uguali ? stata posta in un alloggiamento provvisto con un ingresso ed un?uscita e che presentava uno spazio interelettrodico di 3 mm e contenente 1 l di una soluzione acquosa di 4 g/l di NaCl e 70 g/l di Na2SO4 a 25?C.
La coppia di elettrodi ? stata fatta funzionare ad una densit? di corrente di 1000 A/m<2 >ed ? stata sottoposta ad inversione di polarit? ogni 1 minuto per la durata del test. La coppia di elettrodi ? stata mantenuta in condizioni di test fino a che la tensione di cella non avesse superato 8,5 volt (la ?durata accelerata?, misurata in ore per ciascun g/m<2 >di rutenio nella composizione catalitica).
I risultati sono riportati nella TABELLA 2.
La prestazione di durata di E1 in ore, corrispondente a 145 ore online (HOL), ? stata scelta come obiettivo di prestazione degli elettrodi bipolari, come riportato in TABELLA 2.
La FAC del campione ? stata misurata in 3 g/l di NaCl in acqua a 300 A/m<2 >alla temperatura di 25?C.
ESEMPIO 2
I campioni E2, ovverosia E2a e E2b, risultanti dalla PREPARAZIONE DELL?ESPERIMENTO sono stati ulteriormente rivestiti con una soluzione di rivestimento esterno ottenuta dissolvendo 80 g di TaCl5 in 1 l di HCl ad una concentrazione del 20% e agitando la soluzione a temperatura ambiente per 30 minuti. Per ciascun campione E2, la soluzione di rivestimento esterno ? stata applicata in 1 strato mediante spazzola, con un carico totale di Ta di 1 g/m<2>. Il campione ? stato prima cotto ad una temperatura di 300-350?C per 10 minuti e poi ad una temperatura di 500-550?C per 10 minuti.
I campioni E2 sono stati testati secondo la stessa procedura di test descritta nell?ESEMPIO 1.
I risultati dei campioni E2 sono stati analizzati ed il solo campione che abbia raggiunto la prestazione obiettivo di E1 ? stato E2b; la sua prestazione ? caratterizzata in TABELLA 2. CONTROESEMPIO 1
I campioni C, ovverosia C1-C3, risultanti dalla PREPARAZIONE DELL?ESPERIMENTO sono stati sottoposti ad un trattamento post-cottura di 3 ore ad una temperatura di 500-550?C e sono stati testati secondo la procedura di test descritta nell?ESEMPIO 1.
I risultati dei campioni C sono stati analizzati ed il solo campione che abbia raggiunto la prestazione obiettivo di E1 ? stato C3; la sua prestazione ? caratterizzata in TABELLA 2.
TABELLA 2
La descrizione precedente non deve essere intesa come limitativa dell'invenzione, che pu? essere utilizzata secondo differenti forme di realizzazione senza discostarsi dagli scopi della stessa, e la cui portata ? definita unicamente dalle rivendicazioni allegate.
In tutta la descrizione e le rivendicazioni della presente domanda, il termine "comprende" e le sue variazioni come "comprendente" e "comprende" non intendono escludere la presenza di altri elementi, componenti o fasi di processo aggiuntive.
La discussione di documenti, atti, materiali, dispositivi, articoli e simili ? inclusa in questa descrizione unicamente allo scopo di fornire un contesto per la presente invenzione. Non ? suggerito o rappresentato che alcuni o tutti questi argomenti facessero parte della tecnica anteriore di base o fossero una conoscenza generale comune nel campo rilevante per la presente invenzione prima della data di priorit? di ciascuna rivendicazione di questa domanda.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI
1. Un elettrolizzatore di clorurazione comprendente:
- un alloggiamento provvisto di un ingresso ed un?uscita adatti alla circolazione di salamoia; - almeno una coppia di elettrodi bipolari disposti l?uno di fronte all?altro e posizionati all?interno di detto alloggiamento;
caratterizzato dal fatto che ciascun elettrodo bipolare di detta almeno una coppia comprende: - un substrato di metallo valvola;
- un rivestimento attivo comprendente almeno uno strato di composizione catalitica comprendente rutenio e titanio disposto sopra detto substrato;
- un rivestimento esterno comprendente almeno uno strato di una composizione comprendente ossidi di tantalio, niobio, stagno, o loro combinazioni disposto sopra detto rivestimento attivo.
2. L? elettrolizzatore di clorurazione secondo la rivendicazione 1, in cui detta composizione catalitica comprende 25%-45% di rutenio e 55%-75% di titanio espresso in percentuale in peso rispetto agli elementi.
3. L? elettrolizzatore di clorurazione secondo la rivendicazione 2, in cui detta composizione catalitica comprende inoltre 2%-5% di elementi dopanti selezionati dal gruppo che consiste di scandio, stronzio, afnio, bismuto, zirconio, alluminio, rame, rodio, iridio, platino, palladio e le loro combinazioni reciproche.
4. L? elettrolizzatore di clorurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3 in cui detto rivestimento attivo ha un carico di rutenio di 1-30 g/m<2>.
5. L? elettrolizzatore di clorurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, in cui detto rivestimento esterno consiste di ossido di stagno.
6. L? elettrolizzatore di clorurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5, in cui detto rivestimento esterno ha uno spessore di 0,5-7 micron.
7. L? elettrolizzatore di clorurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, in cui detto rivestimento esterno ha un carico totale di 2-6 g/m<2>.
8. L? elettrolizzatore di clorurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7, in cui detto substrato di metallo valvola ? titanio.
9. Un sistema autopulente di elettroclorazione comprendente:
- l?elettrolizzatore di clorurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8;
- un elettrolita comprendente una soluzione di salamoia 1-30 g/l di NaCl circolante all?interno di detto elettrolizzatore di clorurazione;
- un sistema elettronico per invertire periodicamente la polarit? dell?almeno una coppia di elettrodi bipolari e collegati elettronicamente ad esso.
10. Un metodo per la produzione di un elettrolizzatore di clorurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, comprendente la fase di fabbricazione di ciascun elettrodo dell?almeno una coppia di elettrodi bipolari secondo i seguenti passaggi sequenziali:
a) applicare una soluzione di rivestimento attivo comprendente precursori di rutenio e titanio ad un substrato di metallo valvola cos? da ottenere un substrato rivestito; b) cuocere il substrato rivestito per 2-10 minuti ad una temperatura di 450-550?C; c) ripetere le fasi a) e b) fino ad ottenere il carico di rutenio desiderato;
d) applicare una soluzione di rivestimento esterno comprendente precursori di tantalio, niobio, stagno, o loro combinazioni al substrato rivestito;
e) cuocere il substrato rivestito per 2-10 minuti ad una temperatura di 450-550?C; f) ripetere le fasi d) e e) fino ad ottenere il carico desiderato di tantalio, niobio, stagno, o loro combinazione;
g) effettuare un trattamento termico finale ad una temperatura nell?intervallo di 450-550?C in cui detti precursori di rutenio e titanio e detti precursori di tantalio, niobio, o stagno sono composti selezionati nel gruppo che consiste di metossidi, etossidi, propossidi, butossidi, cloruri, nitrati, ioduri, bromuri, solfati o acetati dei metalli e loro miscele.
11. Uso dell?elettrolizzatore di clorurazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8 in piscine a salinit? normale e bassa per la disinfezione dell?acqua mediata da ipoclorito.
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